Аннотация. Продолжительность кампании современных доменных печей составляет 15-20 лет. Достигнутая длительность их эксплуатации в значительной мере определяется стойкостью футеровки лещади и горна. С целью изучения процессов, влияющих на скорость ее эрозии, осуществлено исследование состава и структуры гарнисажа на футеровке стен горна и лещади доменной печи № 2 ЕВРАЗ ЗСМК после остановки на капитальный ремонт. Приведены результаты визуального осмотра состояния футеровки нижней части горна и лещади. Представлена макроструктура отобранных проб, показан общий вид штуфных образцов и аншлиф-брикетов. Исследован минеральный состав проб и химический состав их отдельных минеральных фаз. Установлено значительное увеличение плотности проб, отобранных ниже уровня чугунной летки, что, по мнению авторов, обусловлено увеличением содержания металлической фазы в гарнисаже по высоте горна в направлении от уровня фурм к лещади и значительным изменением пористости гарнисажа как по его горизонтальному сечению, так и по высоте горна. Пористость образцов, отобранных ниже уровня чугунной летки, незначительна и находится на уровне 2,73-3,73 %. Содержащиеся в доменных расплавах газы (кислород, азот, водород) приводят к формированию пористой структуры гарнисажа незначительной толщины в верхних горизонтах горна и леточном канале. Установлено, что на лещади наблюдается накопление цинка, а также его сплавов с железом и свинцом. Макроструктура проб имеет достаточно четко выраженную слоистость. Цинк в пробе существует в виде двух минеральных фаз: оксидной (цинкит) и металлической, часто с примесью железа и редкосвинца. Полученные результаты, наряду с результатами ранее выполненных работ по изучению состояния гарнисажа и футеровки горна доменных печей, лягут в основу теоретического анализа механизма формирования гарнисажа и изменения свойств футеровки, влияющих на продолжительность кампании доменных печей.Ключевые слова: доменная печь, футеровка стен горна и лещади, макроструктура, состав и структура проб гарнисажа, содержание металлической фазы в гарнисаже, содержание газов в расплавах, пористость гарнисажа, накопление цинка на лещади.

Analysis of blast furnaces running experience in Japan, Europe and North America shows, that duration of their operating period determines to a great extent by hearth and bottom lining endurance. Study of structure change of scull and hearth walls and bottom lining at different burden compositions and BF heat conditions will enable to elaborate organization and technical solutions for BF efficiency increasing. Study of hearth scull composition at the level of iron notch and lower at PAO NLMK BF No. 6 after 2nd category overhaul stoppage from 26.08.2016 through 29.09.2016. Lump samples of mass from 10 up to 70 kg were taken with careful visual inspection to exclude oxidized and hydrated pieces. Based on visual inspection of samples as well as petrographic, chemical, X-ray structural and microprobe analysis it was determined, that the scull base comprises products formed during crystallization of heat products. They included a metal, in which a magnetic part (α-iron) is prevailed with iron carbide and graphite inclusions, graphite as a separate phase, slag components with a base of melilite at the level of iron notch and silicates (X-ray amorphous) of variable content of СaO–K2O–Na2O–SiO2–Al2O3system. The quantity of metal and graphite in the hearth walls scull increases from iron notch to the bottom and reaches a value >85 % at the level 300 mm lower than iron notch. Content of titanium compounds in oxide form in all the samples as well as nitrides, carbo-nitrides totally does not exceeds 1–2%.

Results of study of lining and scull of the hearth of blast furnace No. 2 of JSC EVEAZ ZSMK presented, done after BF stop for major overhaul. It was determined, that the scull has a zonal structure, due to different conditions of the forming of it during the furnace running and blowing-down. The scull consists of isolations of graphite, metal and slag inclusions having distinctly lamellar structure. Number of slag inclusions in the scull of the hearth walls lower the hot metal tap hole is not big and sharply arises in samples at levels above the tap hole. In metal structure within the scull ferrite (a-Fe) prevails, also there are some lamellar graphite isolations and perlite. Quantity and thickness of metal isolations in the samples increases from the scull periphery to the center of blast furnace (from 20–30% and tens of microns to 70–90% (mass) and 30–50 microns correspondently) and decreases from the lower part of the hearth wall to the upper one. Titanium nitride (osbornite) TiN and titanium oxide (rutile) TiO2, sulfides of calcium, iron, manganese, silicon carbide SiC present in the scull in a small quantity (less 2%). In samples taken higher the hot metal tap hole, in the scull slag isolations there are a considerable amount of alkali metals oxides and sulfides, and phosphide and iron sulfides were exhibited in the metal phase. It speaks about considerable evaporation/sublimation of compositions of potassium, sodium, Sulphur and phosphorus in the blast furnace hearth following by their condensation/crystallization at the cooled lining of hearth walls.